(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に関する３次元画像データと前記被検体に関する撮影部位のデータとを記憶する画像データ記憶部と、
前記３次元画像データから体内の空気領域を抽出する空気領域抽出部と、
複数の撮影部位の各々に前記撮影部位各々の解剖学的な特徴によって予め決定された初期的な視点位置の設定ルールに従って、前記抽出した空気領域内の前記被検体に関する撮影部位の解剖学的な特徴に応じた特定位置に初期的な視点位置を設定する視点位置設定部と、
前記設定した初期的な視点位置に基づいて前記３次元画像データから投影画像のデータを発生する画像発生部と、
を具備する医用画像処理装置であって、
前記視点位置設定部は、前記被検体に関する撮影部位が肺であるのか、あるいは、大腸であるのかに応じて前記初期的な視点位置を設定する、ことを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
前記抽出した空気領域の前記特定位置は、前記被検体に関する撮影部位の解剖学的な特徴に応じて決定されることを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記被検体に関する撮影部位に応じた向きに視線方向を設定する視線方向設定部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記投影画像を表示する表示部をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
被検体に関する３次元画像データを再構成する再構成部と、
前記３次元画像データと前記被検体に関する撮影部位のデータとを記憶する画像データ記憶部と、
前記３次元画像データから体内の空気領域を抽出する空気領域抽出部と、
複数の撮影部位の各々に前記撮影部位各々の解剖学的な特徴によって予め決定された初期的な視点位置の設定ルールに従って、前記抽出した空気領域内の前記被検体に関する撮影部位の解剖学的な特徴に応じた特定位置に初期的な視点位置を設定する視点位置設定部と、
前記設定した初期的な視点位置に基づいて前記３次元画像データから投影画像のデータを発生する画像発生部と、
を具備する医用画像診断装置であって、
前記視点位置設定部は、前記被検体に関する撮影部位が肺であるのか、あるいは、大腸であるのかに応じて前記初期的な視点位置を設定する、ことを特徴とする医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡の画像に近似する画像を発生することが可能な医用画像処理装置及び医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医用画像処理装置の性能の向上によって、表面ボリュームレンダリング（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ：ＳＶＲ）や最大値投影（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：ＭＩＰ）だけではなく、透視ボリュームレンダリング（Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ：ＰＶＲ）の有用性が高まっている。ＰＶＲによって生成された投影画像は、ＰＶＲ画像と呼ばれている。ＰＶＲを用いた応用例の一つとして、器官内部に視点を設定した投影画像を生成する手法がある。このようにして生成されたＰＶＲ画像の表示方法の一つの応用例として、器官内部に設定された視点を連続的に移動させて表示する方法がある。この表示方法は、内視鏡による画像表示と類似しているので仮想内視鏡表示と呼ばれている。
【０００３】
仮想内視鏡表示開始時における視点位置は、体外に視点が設定されている。しかしこのような体外に視点が設定された表示は、器官内部を観察することを目的とする仮想内視鏡表示に適していない。そこで、器官の中に視点を設定するために、利用者は、表示されたＰＶＲ画像を観察しながら器官の中に視点位置及び視線方向を設定する必要がある。具体的な手順は、  
１）利用者は、ＰＶＲ画像の断面位置を変更させながら観察対象となる器官を探す。  
２）利用者は、視点位置を観察対象となる器官内に設定する。  
３）利用者は、視線方向を設定する。
【０００４】
別の方法として利用者は、ＰＶＲ画像上で視点位置や視線方向を徐々に変更しながら観察対象の器官内へ視点位置を移動させる。
【０００５】
このように、視点位置及び視線方向を設定する際、利用者は手動操作を繰り返し行う必要がある。利用者にとってこのような作業は負担が大きい。
【特許文献１】特開平１０―２３４６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、視点位置の初期設定の作業負担を軽減することを可能とする医用画像処理装置及び医用画像診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明に係る医用画像処理装置は、被検体に関する３次元画像データと前記被検体に関する撮影部位のデータとを記憶する画像データ記憶部と、前記３次元画像データから体内の空気領域を抽出する空気領域抽出部と、複数の撮影部位の各々に前記撮影部位各々の解剖学的な特徴によって予め決定された初期的な視点位置の設定ルールに従って、前記抽出した空気領域内の前記被検体に関する撮影部位の解剖学的な特徴に応じた特定位置に初期的な視点位置を設定する視点位置設定部と、前記設定した初期的な視点位置に基づいて前記３次元画像データから投影画像のデータを発生する画像発生部と、を具備する医用画像処理装置であって、前記視点位置設定部は、前記被検体に関する撮影部位が肺であるのか、あるいは、大腸であるのかに応じて前記初期的な視点位置を設定する、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項５記載の本発明に係る医用画像診断装置は、被検体に関する３次元画像データを再構成する再構成部と、前記３次元画像データと前記被検体に関する撮影部位のデータとを記憶する画像データ記憶部と、前記３次元画像データから体内の空気領域を抽出する空気領域抽出部と、複数の撮影部位の各々に前記撮影部位各々の解剖学的な特徴によって予め決定された初期的な視点位置の設定ルールに従って、前記抽出した空気領域内の前記被検体に関する撮影部位の解剖学的な特徴に応じた特定位置に初期的な視点位置を設定する視点位置設定部と、前記設定した初期的な視点位置に基づいて前記３次元画像データから投影画像のデータを発生する画像発生部と、を具備する医用画像診断装置であって、前記視点位置設定部は、前記被検体に関する撮影部位が肺であるのか、あるいは、大腸であるのかに応じて前記初期的な視点位置を設定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、視点位置の初期設定の作業負担を軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態では、医用画像診断装置をＸ線コンピュータ断層撮影装置とする。しかしながらこれに限定する必要はなく、医用画像診断装置として、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ   Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、超音波診断装置、ガンマカメラ、ＳＰＥＣＴ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）或いはＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）のうちの何れかであってもよい。
【００１１】
図１は、本実施形態におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示す図である。図１に示すように、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、スキャン装置１０、コンピュータ装置２０、及び医用画像処理装置４０を備える。なお、スキャン装置１０には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体となって被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプや、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプがあるが、いずれのタイプでも本発明は適用可能である。本実施形態においては回転／回転タイプとして説明する。
【００１２】
スキャン装置１０は、架台（ガントリ）１１を有する。架台１１は、円環又は円板状の回転フレーム１２を回転可能に支持する。回転フレーム１２は、撮影領域中に天板１３に載置された被検体を挟んで対向するようにＸ線管１４とＸ線検出器１５とを有する。架台・寝台制御部１６は、回転フレーム１２を一定の角速度で連続回転させる。また、架台・寝台制御部１６は、寝台を所望の方向に移動させる。Ｘ線管１４は、高電圧発生部１７からの高電圧の印加とフィラメント電流の供給を受けてＸ線を発生する。Ｘ線検出器１５には、データ収集部（ＤＡＳ；Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）１８が接続される。データ収集部１８は、架台・寝台制御部１６の制御のもと、Ｘ線検出器１５の各チャンネルの電流信号を収集する。データ収集部１８は、収集した電流信号をデジタル信号に変換する。変換されたデジタル信号は純生データと呼ばれる。純生データは、データ収集部１８によって光や磁気を使った非接触型又はスリップリング型のデータ伝送部（図示せず）を経由してコンピュータ装置２０に供給される。
【００１３】
コンピュータ装置２０は、前処理部２１、再構成部２３、３次元画像データ記憶部２５、表示部２７、操作部２９、スキャン制御部３１及びシステム制御部３３を備える。以下、個々の構成要素について説明する。
【００１４】
前処理部２１は、純生データに対して、チャンネル間の感度不均一の補正、また主に金属部等のＸ線強吸収体による極端な信号強度の低下又は信号脱落の補正等の前処理を行う。前処理された純生データは、生データや投影データと呼ばれる。
【００１５】
再構成部２３は、投影データに基づいて３次元画像データ（ボリュームデータ）を再構成する。図２は、本実施形態に係わる人体座標系（ＤＩＣＯＭ座標系）を示す図である。３次元画像データの座標系は、図２に示す人体座標系に一致しているものとする。つまり３次元画像データの座標系は、寝台１３の天板に載置されている被検体の長軸をＺ軸、水平方向をＸ軸、鉛直方向をＹ軸に規定する。
【００１６】
３次元画像データ記憶部２５は、再構成部２３によって発生された３次元画像データを記憶する。
【００１７】
表示部２７は、後述する投影画像（ＰＶＲ画像）を仮想内視鏡表示する。表示部２７としては、液晶表示器等の表示デバイスが利用可能である。なお、表示部２７をコンピュータ装置２０には内蔵させず、医用画像処理装置４０に内蔵させても良い。
【００１８】
操作部２９は、利用者からの仮想内視鏡表示終了指令や画像の視点位置の変更操作を受け付ける。操作部２９としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、終了ボタン等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスが適宜利用可能である。
【００１９】
スキャン制御部３１は、スキャン装置１０がスキャンを行なうように架台・寝台制御部１６と高電圧発生部１７とを制御する。
【００２０】
システム制御部３３は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の全ての構成要素を制御する。
【００２１】
医用画像処理装置４０は、画像データ記憶部４１、空気領域抽出部４３、視点位置設定対象領域特定部４４、撮影部位／視点位置設定ルール対応表記憶部４５、視点位置設定部４７、視線方向設定部４９、画像発生部（投影処理部）５１を有する。以下、個々の構成要素について説明する。
【００２２】
画像データ記憶部４１は、３次元画像データを撮影部位情報と関連付けて記憶する。撮影部位情報は、検査オーダから特定されうるスキャンした被検体の体の部位名を示す情報であり、例えば、胸部（肺野）や下腹部（大腸）といった情報である。
【００２３】
空気領域抽出部４３は、体内外の空気抽出機能及び体外の空気領域削除機能を有する。
【００２４】
体内外の空気抽出機能により空気領域抽出部４３は、３次元画像データにしきい値処理を行うことで３次元画像データから複数の体内外の空気領域を抽出する。
【００２５】
体外の空気領域削除機能により空気領域抽出部４３は、抽出した複数の体内外の空気領域のうち再構成領域の縁部分のボクセルを数個特定し、特定した数個のボクセルに連結するボクセルを次々に統合する。体外の空気領域削除機能により空気領域抽出部４３は、統合処理を終えると、統合した領域を体外の空気領域として特定し、特定した体外の空気領域のボクセルを削除（０値化）する。
【００２６】
これら２つの機能により空気領域抽出部４３は、３次元画像データから複数の体内の空気領域を特定する。
【００２７】
ＰＶＲ対象領域特定部４４は、抽出された複数の体内の空気領域それぞれについて体積を算出する。体積算出方法の典型的な例として、ＰＶＲ対象領域特定部４４は、複数の体内の空気領域それぞれのボクセル数を計数する。算出した複数の体積（ボクセル数）から、ＰＶＲ対象領域特定部４４は、最大体積の体内の空気領域を仮想内視鏡表示対象領域（ＰＶＲ対象領域）として特定する。
【００２８】
撮影部位／視点位置設定ルール対応表記憶部４５は、撮影部位とＰＶＲ画像における視点位置設定のためのルールとの対応を表す対応表を記憶する。視点位置設定のためのルールとは、撮影部位に応じて視点位置をＰＶＲ対象領域のどこに設定するのかを定めたものである。対応表は、一例として、撮影部位を示すコードを入力とし、その撮影部位に応じた視点位置の初期的な位置を出力とした、入出力の対応を示した参照用テーブル（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ：ＬＵＴ）である。撮影部位に応じた視点位置は、その撮影部位の解剖学的な位置や構造等の解剖学的な特徴によって予め決められる。
【００２９】
また、撮影部位／視点位置設定ルール対応表記憶４５は、撮影部位と、その撮影部位におけるＰＶＲ対象領域が解剖学上の末端器官を含むか否かとの対応を表す対応表を記憶する。解剖学上の器官とは、口腔、鼻腔、肛門等の器官である。さらに、撮影部位／視点位置設定ルール対応表記憶４５は、撮影部位と視線方向の向きとの対応を示す対応表を記憶する。
【００３０】
視点位置設定部４７は、Ｚ方向の視点位置設定機能、ＸＹ方向の視点位置設定機能及び判定機能を有する。
【００３１】
Ｚ方向の視点位置設定機能により視点位置設定部４７は、撮影部位を示すコードから視点位置を初期的にＰＶＲ対象領域のＺ方向に対する上端部又は下端部に設定する。
【００３２】
ＸＹ方向の視点位置設定機能により視点位置設定部４７は、設定した視点位置を含むＸＹ断面におけるＰＶＲ対象領域の略中央に視点位置を移動させる。
【００３３】
判定機能により視点位置設定部４７は、撮影部位を示すコードからＰＶＲ対象領域が解剖学上の末端器官を含むか否かを判定する。
【００３４】
視線方向設定部４９は、撮影部位に応じた向きにＰＶＲ画像における視線方向をＰＶＲ対象領域に設定する。
【００３５】
画像発生部（投影処理部）５１は、設定された視点位置及び視線方向に基づいて３次元画像データを透視ボリュームデータレンダリング（ＰＶＲ）等の投影処理をすることにより仮想内視鏡表示用の投影画像（ＰＶＲ画像）を発生する。また、画像発生部５１は、利用者により操作部２９を介して視点位置が変更される度に、変更された視点位置及び視線方向に基づいて３次元画像データからＰＶＲ画像を発生する。
【００３６】
以下、本実施形態における１動作例について図３を参照しながら説明する。
【００３７】
なお、図３の動作例は、再構成部２３によって再構成された３次元画像データが撮影部位情報と関連付けて画像データ記憶部４１に記憶されているところから始まる。
【００３８】
ステップＳ１において、３次元画像データは、空気領域抽出部４３によってしきい値処理される。その結果、体内外の空気領域のボクセルに“１”をそれ以外の領域のボクセルに“０”を割り付けたデータ（セグメントデータＤ１）が空気領域抽出部４３よって発生される。
【００３９】
図４は、ステップＳ１の処理を説明するための図である。図４（ａ）はセグメントデータＤ１を示す図であり、図４（ｂ）は３次元画像データのＣＴ値ヒストグラムの一例を示す。図４（ｂ）に示すように、３次元画像データには、体内外の空気領域や体内組織の領域が含まれている。空気領域のＣＴ値と体内の組織のＣＴ値とは異なる。一例として体内外の空気領域と体内組織とのしきい値を−８００とする。空気領域を抽出するために、空気領域抽出部４３は、しきい値を−８００としたしきい値処理を３次元画像データに対して行う。その結果、図４（ａ）に示すようなセグメントデータＤ１が空気領域抽出部４３によって発生される。
【００４０】
ステップＳ２において、セグメントデータＤ１から体外の空気領域が空気領域抽出部４３によって特定される。その結果、体内の空気領域のボクセルに“１”をそれ以外の領域に“０”のボクセルを割り付けたデータ（セグメントデータＤ２）が空気領域抽出部４３によって発生される。
【００４１】
図５及び図６を参照しながらステップＳ２の処理を説明する。図５は、セグメントデータＤ１のＸＹ平面を示す図である。図５に示すように、セグメントデータＤ１中の再構成領域は、体内の空気領域ＩＥ、体内組織の領域ＩＴ、体外の空気領域ＯＥ１及び体外の空気領域ＯＥ２を含む。体外の空気領域ＯＥ１と体外の空気領域ＯＥ２との間には、寝台１３の天板によって境が生じている。そのため体外の空気領域ＯＥ１と体外の空気領域ＯＥ２とは、分離している。
【００４２】
図５に示すように、体内の空気領域ＩＥと体外の空気領域ＯＥ１とは体内組織の領域ＩＴにより分離されている。つまり、被検体の前面（Ａ）、背面（Ｐ）、左（Ｌ）及び右（Ｒ）の何れの方向においても、体外の空気領域ＯＥ１及び体外の空気領域ＯＥ２は体内の空気領域ＩＥの外側にある。
【００４３】
図５に示すように、空気領域抽出部４３によって、典型的には、再構成領域の縁における所定の４箇所（具体的には、Ｘ座標の最大値、Ｘ座標の最小値、Ｙ座標の最大値及びＹ座標の最小値の４箇所）の“１”を割り付けられたボクセル（体外の空気領域）に、連結探索処理の起点としての４つのシード点Ｓが設定される。そして空気領域抽出部４３は、設定した４つのシード点に連結するボクセルを次々に統合する。この統合処理は統合されるべきボクセルがなくなるまで繰り返される。統合されたボクセルがなす領域を統合領域と呼ぶことにする。
【００４４】
空気領域抽出部４３は、最終的な統合領域（体外の空気領域ＯＥ１及び体外の空気領域ＯＥ２）のボクセルを０値化する。つまり空気領域抽出部４３により、図６に示すような、体内の空気領域ＩＥのボクセルに“１”を、それ以外の領域に“０”を割り付けたデータ（セグメントデータＤ２）が発生される。説明の簡単のため図６に示す体内の空気領域ＩＥは１つの領域にまとまっているが、セグメントデータＤ２中には複数の体内の空気領域が含まれている。
【００４５】
なお、シード点Ｓの数は幾つでもよい。図５の場合、空気領域抽出部４３は、シード点Ｓを前面（Ａ）、左（Ｌ）或いは右（Ｒ）の何れか１箇所と背面（Ｐ）との２箇所に設定すれば十分である。しかし、体外の空気領域の分布に応じた箇所に４つのシード点Ｓを設定することで、視点位置設定部４３は、体外の空気領域が２つ、３つ或いは４つに分離している場合にも、体外の空気領域を抽出できる。
【００４６】
ステップＳ３において、ＰＶＲ対象領域特定部４４によって、抽出された複数の体内の空気領域の内から、最大体積を有する体内の空気領域がＰＶＲ対象領域として特定される。
【００４７】
ステップＳ４において、視点位置設定部４７は、撮影部位に応じたルールのもとで決定したＰＶＲ対象領域上の特定位置にＰＶＲ画像における視点位置を設定する（視点位置設定ルーチン）。以下、ステップＳ４における視点位置設定ルーチンの１動作例を図７を参照しながら説明する。
【００４８】
視点位置設定ルーチンのステップＳＡ１〜ステップＳＡ３は、視点位置のＺ座標を決定するための処理である。
【００４９】
ステップＳ４が終了するとステップＳＡ１が開始される。ステップＳＡ１において視点位置は、撮影部位に応じたルール（視点位置設定のためのルール）のもとで、ＰＶＲ対象領域上のＺ方向の上端部（Ｚ座標の最大値）又は下端部（Ｚ座標の最小値）の一点に、視点位置設定部４３によって、初期的に設定される。より具体的には、撮影部位に応じたルール（視点位置設定のためのルール）のもとで、視点位置設定部４７は、セグメントデータＤ２をＺ座標の最大値又はＺ座標の最小値におけるＸＹ平面から探索してＰＶＲ対象領域のボクセル（“１”を割り付けられたボクセル）を特定する。そして、初めに特定された１ボクセルに視点位置は視点位置設定部４７によって初期的に設定される。
【００５０】
以下に、撮影部位と視点位置設定のためのルールとの対応を具体例として挙げる。  
・胸部（肺野）    ：ＰＶＲ対象領域上におけるＺ座標の最大値  
・下腹部（大腸）  ：ＰＶＲ対象領域上におけるＺ座標の最小値
ステップＳＡ２において、ＰＶＲ対象領域が解剖学上の末端器官を含むか否かが、視点位置設定部４７によって撮影部位に応じて判定される。以下に、撮影部位とその撮影部位におけるＰＶＲ対象領域が解剖学上の末端器官を含むか否かとの対応を具体例として挙げる。  
・胸部（肺野）    ：ＰＶＲ対象領域は解剖学上の末端器官（この場合、口腔及び鼻腔）を含まない  
・下腹部（大腸）  ：ＰＶＲ対象領域は解剖学上の末端器官（この場合、肛門）を含む
ステップＳＡ２において含まないと判定した場合、視点位置設定部４７は、ステップＳＡ２からステップＳＡ４へ進む。
【００５１】
ステップＳＡ２において含むと判定した場合、視点位置設定部４７は、ステップＳＡ２からステップＳＡ３へ進む。ステップＳＡ３においてステップＳＡ１にて設定した視点位置は、視点位置設定部４７によって、上端部又は下端部からＺ軸のマイナス方向又はＺ軸のプラス方向に、予め決められた所定のボクセル数だけ移動される。この移動処理は、視点位置をＺ方向に関して器官内部に移動させるために行われる。視点位置の移動量は、例えば、撮影部位の形状や被検体の体型等によって決定される。ステップＳＡ１にて視点位置をＺ方向の上端部に設定した場合は、ステップＳＡ３にて視点位置設定部４７は、視点位置をＺ軸のマイナス方向に移動させる。ステップＳＡ１にて視点位置をＺ方向の下端部に設定した場合は、ステップＳＡ３にて視点位置設定部４７は、視点位置をＺ軸のプラス方向に移動させる。
【００５２】
以下、撮影部位の具体例を２つ挙げ、ステップＳＡ１〜ステップＳＡ３の処理を具体的に説明する。１つ目は胸部（肺野）の例、２つ目は下腹部（大腸）の例である。
【００５３】
図８は、撮影部位が胸部（肺野）の場合におけるステップＳＡ１〜ステップＳＡ３の処理を説明するための図である。肺野を仮想内視鏡表示する際は、気管内部から表示するのがよい。そのため、視点位置は、撮影部位と視点位置設定のためのルールとの対応から、ＰＶＲ対象領域上のＺ方向の上端部の１ボクセルに設定される。
【００５４】
肺野の気管は、解剖学上の末端器官である口腔及び鼻腔等から伸びている。しかし、撮影部位が胸部の場合、再構成領域の大きさの制限のため、通常、口腔及び鼻腔は再構成領域には納まらない。つまり、ＰＶＲ対象領域は末端の器官を含まない。従って、ステップＳＡ２において、末端器官は、視点位置設定部４７によって、撮影部位とＰＶＲ対象領域が解剖学上の末端器官を含むか否かとの対応から、ＰＶＲ対象領域に含まれないと判定される。この判定により、視点位置設定部４７は、ステップＳＡ２からステップＳＡ４へ進む。
【００５５】
ステップＳＡ３の処理が必要ない理由を簡単に説明する。上述したように、ＰＶＲ対象領域上の気管部分は再構成領域に納まらない。そのため図８に示すように、気管部分は再構成領域のＺ方向の上端部で途切れる。換言すれば、視点位置がＺ方向の上端部に設定されれば、実質上、視点位置は器官内部に潜り込んでいることになる。従って、ステップＳＡ３の処理は必要ない。
【００５６】
図９は、撮影部位が下腹部（大腸）の場合におけるステップＳＡ１〜ステップＳＡ３の処理を説明するための図である。図９に示すように、大腸の末端は、解剖学上の末端器官である肛門に隣接している。そのため撮影部位が下腹部の場合、ＰＶＲ対象領域上の大腸部分及び肛門部分は再構成領域に納まる。
【００５７】
大腸を仮想内視鏡表示する際は、大腸の内部から表示するのがよい。そのための前処理として、ステップＳＡ１において、視点位置は、視点位置設定部４７によって、撮影部位と視点位置設定のためのルールとの対応から、初期的にＰＶＲ対象領域上のＺ方向の下端部（Ｚ座標の最小値）の１ボクセルに設定される。つまり、ステップＳＡ１において視点位置は、肛門部分に設定される。
【００５８】
上記の理由により、ステップＳＡ２において、視点位置設定部４によって、撮影部位とＰＶＲ対象領域が末端器官を含むか否かとの対応から、末端器官がＰＶＲ対象領域に含まれると判定される。この判定により、視点位置設定部４７は、ステップＳＡ２からステップＳＡ３へ進む。
【００５９】
ステップＳＡ３において視点位置は、視点位置設定部４７によって、図９に示すように、予め決められたボクセル数だけＺ軸のプラス方向に移動される。つまり、ステップＳＡ３において視点位置は、大腸の内部に移動される。
【００６０】
ステップＳＡ１にて設定した又はステップＳＡ３にて移動した視点位置は、ＸＹ平面に関してＰＶＲ対象領域の境界又はＰＶＲ対象領域の境界に近い位置である。そこで、ステップＳＡ４〜ステップＳＡ７における処理が行われる。ステップＳＡ４〜ステップＳＡ７は、ＸＹ平面に関して視点位置をＰＶＲ対象領域の内部へ移動させる、つまり、視点位置のＸＹ座標を決定するための処理である。なお１動作例として、ステップＳＡ４開始時において視点位置は、ＰＶＲ対象領域の境界に近い位置にあるとする。つまり、ステップＳＡ３を経由した場合の視点位置である。
【００６１】
ステップＳＡ４において視点位置設定部４７は、ステップＳＡ１にて設定した又はステップＳＡ３に移動した視点位置を含むＸＹ平面において、視点位置からＸ軸のプラス方向及びＸ軸のマイナス方向に沿うＰＶＲ対象領域の境界のＸ座標をそれぞれ特定する。
【００６２】
図１０は、ステップＳＡ４における処理を説明するための図であり、ステップＳＡ１にて設定した又はステップＳＡ３に移動した視点位置を含むＸＹ断面におけるＰＶＲ対象領域（最大体積の体内の空気領域）を示す図である。図１０に示すように、ステップＳＡ１にて設定した又はステップＳＡ３にて移動させた視点位置Ｐは、ＰＶＲ対象領域内の位置（ＸＰ、ＹＰ）にあるとする。視点位置設定部４７は、視点位置ＰからＸ軸のプラス方向に沿うＰＶＲ対象領域の境界のＸ座標（Ｘ１）を特定する。また、視点位置設定部４７は、視点位置ＰからＸ軸のマイナス方向に沿うＰＶＲ対象領域の境界のＸ座標（Ｘ２）を特定する。
【００６３】
ステップＳＡ５において視点位置設定部４７は、ステップＳＡ４にて特定したそれぞれのＸ座標に基づいて、それぞれのＸ座標の中点を算出する。そして視点位置は、視点位置設定部４７によって、算出された中点に移動される。ステップＳＡ６において視点位置設定部４７は、ステップＳＡ５にて移動させた視点位置を含むＸＹ平面において、視点位置からＹ軸のプラス方向及びＹ軸のマイナス方向に沿うＰＶＲ対象領域の境界のＹ座標をそれぞれ特定する。
【００６４】
図１１は、ステップＳＡ５及びステップＳＡ６における処理を説明するための図であり、視点位置Ｐを含むＸＹ断面におけるＰＶＲ対象領域を示す図である。視点位置設定部４７は、ステップＳＡ４にて特定したＸ１とＸ２とからＸ１とＸ２との中点のＸ座標（ＸＰ´）を算出する。そして視点位置Ｐは、視点位置設定部４７によって中点の座標（ＸＰ´、ＹＰ）に移動される。次に視点位置設定部４７は、移動させた視点位置ＰからＹ軸のプラス方向に沿うＰＶＲ対象領域の境界のＹ座標（Ｙ１）及びＹ軸のマイナス方向に沿うＰＶＲ対象領域の境界のＹ座標（Ｙ２）を特定する。
【００６５】
ステップＳＡ７において視点位置設定部４７は、ステップＳＡ６にて特定したそれぞれのＹ座標から、それぞれのＹ座標の中点を算出する。そして視点位置は、視点位置設定部４７によって、算出された中点に視点位置を移動される。
【００６６】
図１２は、ステップＳＡ７における処理を説明するための図であり、ステップＳＡ５にて移動された視点位置Ｐを含むＸＹ断面におけるＰＶＲ対象領域を示す図である。視点位置設定部４７は、ステップＳＡ６にて特定したＹ１とＹ２とからＹ１とＹ２との中点のＹ座標（ＹＰ´）を算出する。次に視点位置Ｐは、視点位置設定部４７によって、中点の座標（ＸＰ´、ＹＰ´）に移動される。
【００６７】
なお、ステップＳＡ４開始時において視点位置が器官の内壁にある場合も、ステップＳＡ４〜ステップＳＡ７と同様の処理が適用可能である。
【００６８】
ステップＳＡ８において視点位置設定部４７は、ステップＳＡ４〜ステップＳＡ７の処理を繰り返すか否かを判定する。繰り返すか否かの条件は、予め定められており、通常はステップＳＡ４〜ステップＳＡ７の処理を繰り返す必要はない。それは、視点位置は、体内の空気領域の境界付近よりも内側に存在すれば良く、厳密に中心である必要はないからである。ただし、必要に応じて何回か繰り返しても良い。
【００６９】
ステップＳＡ８において繰り返すと判定した場合、視点位置設定部４７は、ステップＳＡ４へ進み、ステップＳＡ８にて繰り返さないと判定するまでステップＳＡ４〜ステップＳＡ７の処理を繰り返す。
【００７０】
ステップＳＡ８において繰り返さないと判定した場合、視点位置設定部４７は、ステップＳＡ７にて移動させた視点位置を画像発生部５１に設定し、視点位置設定ルーチンを終了する。視点位置設定ルーチンが終了すると、図３のステップＳ５が開始される。
【００７１】
ステップＳ５において視線方向設定部４９は、撮影部位に応じた向きに視線方向をＰＶＲ対象領域に設定する。以下に、撮影部位と視線方向の向きとの対応を具体例として挙げる。
【００７２】
・胸部（肺野）    ：Ｚ軸のマイナス方向  
・下腹部（大腸）  ：Ｚ軸のプラス方向
図１３は、ステップＳ６の処理を説明するための図である。図１３に示すように、実線の矢印はＺ軸のプラス方向（上向き）の視線方向であり、破線の矢印はＺ軸のマイナス方向（下向き）の視線方向である。視点位置がＰＶＲ対象領域のＺ方向の上端部に設定された場合、視線方向は下向きに設定されるべきである。また、視点位置がＰＶＲ対象領域のＺ方向の下端部に設定された場合、視線方向は上向きに設定されるべきである。従って視線方向設定部４９は、撮影部位と視線方向の向きとの対応から、撮影部位に応じた視線方向（Ｚ軸のプラス方向又はＺ軸のマイナス方向）を決定し、決定した視線方向を画像発生部５１に設定する。
【００７３】
ステップＳ６において画像発生部５１は、ステップＳ４にて設定された視点位置とステップＳ５にて設定された視線方向とに基づいて、３次元画像データから１枚目のＰＶＲ画像データを発生する。ステップＳ６におけるＰＶＲ画像の発生処理は、既存の方法によって行なわれる。従って、ＰＶＲ画像の発生処理の説明は省略する。
【００７４】
ステップＳ７において、ステップＳ６にて発生された１枚目のＰＶＲ画像が表示部２７によって表示される。
【００７５】
図１４は、１枚目のＰＶＲ画像の一例を示す図である。図１４に示すように、１枚目のＰＶＲ画像は、視点位置が器官内に設定された画像である。つまり、利用者による手動操作を必要とせずに視点位置が器官内部に設定された１枚目のＰＶＲ画像が表示される。
【００７６】
ステップＳ８において操作部２９は、操作者による操作部２９を介した視点移動操作が行なわれるまで待機する。操作者により視点移動操作が行なわれると、ステップＳ９が行なわれる。
【００７７】
ステップＳ９において画像発生部５１は、ステップＳ８にて行なわれた視点移動操作の移動操作量に基づいて次の視点位置を算出する。
【００７８】
ステップＳ１０において画像発生部５１は、ステップＳ９にて算出した次の視点位置とステップＳ５にて設定された視線方向とに基づいて３次元画像データから次のＰＶＲ画像データを発生する。
【００７９】
ステップＳ１１において、ステップＳ１０にて発生された次のＰＶＲ画像が、表示部２７によって表示される。
【００８０】
ステップＳ１２において操作部２９は、操作者により仮想内視鏡表示の終了ボタンが押されたか否かを確認する。終了ボタンが押されなければステップＳ８へ進む。終了ボタンが押されると仮想内視鏡表示が終了する。
【００８１】
なお、上記の視点位置設定ルーチンとは別の視点位置設定ルーチンとして以下のようなものある。まず初めに視点位置設定部４７は、撮影部位と視点位置設定のためのルールとの対応から、ＰＶＲ対象領域上のＺ軸の最大値又はＺ軸の最小値におけるＸＹ平面に含まれるＰＶＲ対象領域の重心を算出する。そして視点位置設定部４７は、算出した重心に視点位置を設定する。次に視点位置設定部４７は、ＰＶＲ対象領域は解剖学上の末端器官を含むか否かを判定する。視点位置設定部４７が含まないと判定した場合、別の視点位置設定ルーチンは終了し、ステップＳ５が開始される。ＰＶＲ対象領域は解剖学上の末端器官を含むと判定した場合、視点位置設定部４７は、予め決められたボクセル数だけＺ方向のプラス方向又はマイナス方向に視点位置を移動させる。この移動処理が終了するとステップＳ５が開始される。ステップＳ５以降の処理は、視点位置設定ルーチンを行なった場合と別の視点位置設定ルーチンを行なった場合とに変わりはない。
【００８２】
また、上記実施形態においては、撮影部位として胸部（肺野）と下腹部（大腸）との２つのみ説明した。しかしながら、これに拘泥されず、例えば撮影部位として胸部（食道）や下腹部（小腸）の場合にも本実施形態は適用可能である。この場合、撮影部位と視点位置設定ルールとの対応は、一例として、
・胸部（食道）    ：ＰＶＲ対象領域上のＺ軸の最大値  
・下腹部（小腸）  ：ＰＶＲ対象領域上のＺ軸の最小値  
となる。また、撮影部位と視線方向の向きとの対応は、１例として、  
・胸部（食道）    ：Ｚ軸のマイナス方向  
・下腹部（小腸）  ：Ｚ軸のプラス方向  
となる。
【００８３】
かくして本実施形態によれば、視点位置の初期設定の作業負担を軽減することが可能となる。
【００８４】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施形態におけるＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図２】本実施形態に係わる人体座標系（ＤＩＣＯＭ座標系）を示す図。
【図３】本実施形態における１動作例を示す図。
【図４】図３のステップＳ１の処理を説明するための図。
【図５】図３のステップＳ２の処理を説明するための図。
【図６】図３のステップＳ２の処理を説明する図５とは異なる図。
【図７】本実施形態における視点位置設定ルーチンの１動作例を示す図。
【図８】図７のステップＳＡ１〜ステップＳＡ３において、撮影部位が胸部（肺野）の場合における処理を説明するための図。
【図９】図７のステップＳＡ１〜ステップＳＡ３において、撮影部位が下腹部（大腸）の場合における処理を説明するための図。
【図１０】図７のステップＳＡ４における処理を説明するための図。
【図１１】図７のステップＳＡ５及びステップＳＡ６における処理を説明するための図。
【図１２】図７のステップＳＡ７における処理を説明するための図。
【図１３】図２のステップＳ５の処理を説明するための図。
【図１４】図２のステップＳ７で表示される１枚目のＰＶＲ画像を示す図。
【符号の説明】
【００８６】
１…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、１０…スキャン装置、２０…コンピュータ装置、２１…前処理部、２３…再構成部、２５…３次元画像データ記憶部、２７…表示部、２９…操作部、３１…スキャン制御部、３３…システム制御部、４０…医用画像処理装置、４１…画像データ記憶部、４３…空気領域抽出部、４４…ＰＶＲ対象領域特定部、４５…撮影部位／視点位置設定ルール対応表記憶部、４７…視点位置設定部、４９…視線方向設定部、５１…画像発生部（投影処理部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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